题目
题型:不详难度:来源:
(1)离子经多长时间第一次飞出圆1?
(2)离子飞不出环形磁场圆3边界,则圆3半径R3至少为多大?
(3)在满足了(2)小题的条件后,离子自A点射出后会在两个磁场不断地飞进飞出,从t=0开始到离子第二次回到A点,离子运动的总时间为多少?
(4)在同样满足了(2)小题的条件后,若环形磁场方向为垂直于纸面向外,其它条件不变,从t=0开始到离子第一次回到A点,离子运动的路径总长为多少?
答案
解析
试题分析:(1)由可得 (2分)
如右图1,根据几何知识:
离子在圆1中运动圆弧对应的圆心角为60°
得: (2分)
(2)依题意离子在环形磁场轨迹与圆3相切时对应的就是半径最小值,如右图2:
由于两磁场的磁感应强度相同,有: (2分)
由图中几何关系得: (2分)
得: (2分)
(3)根据几何知识:
离子在圆2和圆3之间的运动圆弧对应的圆心角为240°
得:(2分)
在原图中作图可知如下左图:
(只画了重复单程,这样的单程重复总共需6次)
从t=0开始到离子第二次回到A点,离子在圆1内磁场中运动共6次;
离子在环形磁场中运动共6次;离子在无场区中直线运动共12次。(2分)
在无场区离子直线单程的时间 (2分)
总时间 (2分)
(4)在原图中作图可知如下右图:
(只画了重复单程,这样的单程重复总共需2次)
从t=0开始到离子第一次回到A点,离子在圆1内磁场中运动共2次;
离子在环形磁场中运动共2次;离子在无场区中直线运动共4次。(2分)
路径总长 (2分)
核心考点
试题【如图所示,三个同心圆是磁场的理想边界,圆1半径R1=R、圆2半径R2=3R、圆3半径R3(R3>R2)大小未定,圆1内部区域磁感应强度为B,圆1与圆2之间的环形】;主要考察你对粒子在有界磁场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.运动时间越长,其轨迹越长 |
B.运动时间越短的,射出磁场的速率越小。 |
C.在磁场中偏转越小的,运动时间越短。 |
D.所有质子在磁场中运动时间都相等 |
A.从BC边射出的粒子场中运动时间相等 |
B.从AC边射出的粒子场中运动时间相等 |
C.从BC边射出的粒子越靠近C,场中运动时间越长 |
D.从AC边射出的粒子越靠近C,场中运动时间越长 |
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)所有打在y轴上的粒子在磁场中运动的最长时间;
(3)打在分界线x=2cm上粒子的分布范围.
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